Волокна являются основными строительными блоками тканей и текстиля. Волокна определяются как гибкие нити материала, длина которых намного превышает их ширину. Состав волокон или содержание волокон в тканях влияет на их свойства и пригодность для использования в масках. Затем из этих волокон изготавливаются ткани. Способы изготовления тканей (тканых, трикотажных или нетканых) влияют на их фильтрующие характеристики и пригодность для использования в тканевых масках.
Происхождение и содержание волокон
Хотя волокна можно охарактеризовать по-разному, один из наиболее распространенных способов различения волокон основан на их происхождении, то есть являются ли волокна натуральными или искусственными (синтетическими). Конкретный тип материала, из которого изготовлены волокна, называется содержанием волокон (например, хлопок или полипропилен). Для производителей масок https://vmnews.ru/novosti/2020/08/17/kak-vybrat-tkani-dlya-medicinskih-masok считается лучшей практикой включать информацию о содержании волокон в масках. Для производителей эта передовая практика может быть законодательным требованием (см. Рекомендации регулирующих органов).
Рисунок 1.Текстильные волокна часто называют либо искусственными, либо натуральными волокнами. Источник изображения: http://gpktt .weebly.com /
Натуральные волокна
Натуральные волокна — это нити длинного, тонкого, гибкого материала, которые создаются в природе растениями, животными или геологическими процессами (например, минеральные волокна).
Хотя натуральные волокна редко используются в коммерческих медицинских масках, они обычно используются в тканевых масках для удержания капель, чтобы помочь уменьшить распространение COVID-19. Согласно ВОЗ, абсорбирующие гидрофильные материалы (например, хлопок) следует использовать для самых внутренних слоев маски (т.е. Тех, которые соприкасаются с лицом).
Волокно
Источник
Свойства
Недостатки масок
Преимущества масок
Хлопок
Семена хлопка
● Впитывающие
● Не электростатические
● Может давать усадку
● Медленно сохнет
● Недорого
● Легко найти
● Легко стирать
● Можно гладить при температуре 204 ° C (400 ° F)
Лен
Стебель льна (луб)
● Впитывающие
● Не электростатические
● Дорого
● Морщины
● Меньше фильтрации (больший диаметр волокна)
● Быстро сохнет
● На ощупь прохладно
● Можно гладить при 230 ° C (445 ° F)
Шелк
Кокон шелкопряда
● Впитывающие
● Электростатические при высыхании
● Дорогие
● Менее долговечные
● Мягкие / тонкие
● Легкие
● Можно гладить при температуре 148 ° C (300 ° F)
Изготовленные Волокна
Изготовленные волокна представляют собой нити из длинных, тонких, гибких материалов, которые были значительно изменены (с точки зрения химического состава, структуры и свойств) в результате промышленных процессов. Эти волокна включают синтетические волокна (например, полиэстер, полипропилен и углеродное волокно), регенерированные волокна (например, вискоза, вискоза и бамбук) и неорганические волокна (например, стекловолокно, серебряные и медные волокна).
Медицинские маски обычно изготавливаются из многослойных комбинаций тканей, изготовленных из искусственных волокон (например, полипропилена). Для тканевых масок наиболее часто используемыми промышленными волокнами являются неабсорбирующие или гидрофобные синтетические волокна. По данным ВОЗ, для самых внешних слоев маски следует использовать ткани, изготовленные из синтетических гидрофобных волокон (например, полипропилена или полиэстера).
Волокно
Свойства
Недостатки масок
Преимущества масок
Полипропилен (PP)
● Гидрофобные
● электростатические
● Более низкая температура плавления
● Менее устойчив к ультрафиолетовому излучению
● Не окрашивается
● Не рекомендуется гладить; при необходимости используйте самую низкую настройку (135 ° C; 275 ° F)
● Быстро сохнет
● Легкий вес
● Наиболее гидрофобный
● Наиболее электростатический
Полиэстер (ПЭТ)
● Гидрофобные
● электростатические
·
● Менее гидрофобные
● Могут окрашиваться
● Быстро сохнет
● Можно гладить при низкой или средней
температуре (148 °C; 300 ° F)
Структура ткани
Ткани представляют собой гибкие листы материала, изготовленные из текстильных волокон. Структура тканей зависит от способа их изготовления и влияет на их эксплуатационные характеристики и пригодность для использования в масках. Различают три основные структуры ткани: тканую, трикотажную и нетканую (рис. 2).
Рисунок 2.Структуры тканей, используемых в масках: А) тканые, Б) трикотажные и В) нетканые (Wange et al, 2020)
Тканые ткани
Тканые ткани создаются путем переплетения волокон или нитей под прямым углом (под углом 90 °) друг к другу в виде ‘клетчатого’ рисунка. Этот узор создается путем переплетения (или переплетения) набора горизонтальных волокон (уточных волокон) поверх и под набором вертикальных волокон (волокон основы). Свойства тканых тканей зависят от способов переплетения волокон (основы и утка).
Вы знали? Тканые ткани обычно изготавливаются с использованием одного из трех основных переплетений: однотонного, саржевого, атласного (рисунок 3). Все остальные типы узоров переплетения являются вариациями этих трех основных переплетений.
Рисунок 3.Иллюстрации трех основных схем плетения: 1) однотонная, с одной нитью вверх и одной вниз, 2) саржевая, с одной нитью вверх и тремя нитями вниз, и 3) атласная, состоящая из одной нити вверх и 4 нитей вниз. Фото: Шамсуева, 2019)
Для масок обычно рекомендуются ткани с более плотным переплетением, поскольку они имеют меньшие промежутки между нитями (меньшие размеры пор) и обеспечивают большую фильтрацию. Однако более плотные ткани также имеют большее сопротивление потоку воздуха, что может снизить воздухопроницаемость. В целом, плотность переплетения ткани можно оценить на основе количества нитей (измеряется путем подсчета количества нитей на один квадратный дюйм).
Для тканевых масок как CDC, так и ВОЗ рекомендуют использовать плотные тканые ткани для впитывающих слоев маски. Примеры тканых материалов, обычно используемых для изготовления масок для лица, включают:
Хлопковый поплин (~ 100-130 г/м2)
Стеганый хлопок (~ 150-180 г /м2)
Батик (~ 200-280 гсм)
Знаете ли вы?Батик — это техника окрашивания, которая в основном применяется в Индонезии, где традиционно используются ткани с большим количеством нитей.
Преимущество тканых тканей для масок заключается в том, что они общедоступны и легко доступны. Недостатком тканых тканей является то, что промежутки между волокнами (размеры пор) большие и расположены равномерно, что может обеспечить частицам прямой путь от одной стороны ткани к другой. Для устранения этих недостатков используются плотные ткани для уменьшения размеров пор, а также используются несколько слоев ткани с разным переплетением / ориентацией, чтобы предотвратить прямой путь частиц с одной стороны маски на другую.
